La leggenda racconta che la Vergine Maria sarebbe apparsa a due monaci indicando loro dove trovare le reliquie dei santi Nicola e Trano e suggerendo di erigere in suo onore un santuario fra graniti e querce di capo Soprano, laddove sarebbe poi sorta Locus Santus. La storia dice che la chiesa della Natività della beata Vergine Maria, nota come Nostra Signora di Luogosanto, fu costruita attorno al 1218 dai francescani giunti in Gallura a inizio XIII secolo, che qui edificarono anche uno dei primi monasteri quando san Francesco era ancora in vita. Pochi anni dopo la nascita, nel 1227, papa Onorio III elevò la chiesa alla dignità di basilica minore (prima gallurese a ricevere l’onorificenza). Nello stesso anno, in campgna, dove furono ritrovate le reliquie dei santi protagonisti della leggenda, sorse il santuario detto Eremo di San Trano. Nel XVIII secolo, quando la basilica fu ricostruita, ricevette il privilegio della porta santa. In passato murata, dagli anni Settanta del XX secolo rappresentata da una porta bronzea, opera dello scultore Luca Luchetti. Attualmente viene aperta dal vescovo ogni sette anni per 12 mesi.

Nostra Signora di Luogosanto, costruita in conci di granito squadrati, ha forme romaniche ed ha mantenuto l’originario impianto duecentesco a tre navate, ampliato nel 1912 inglobando un porticato in origine separato. Caratterizza l’interno una bella Madonna lignea del XVIII secolo, nota come Regina di Gallura. Anche la statua è avvolta dalla leggenda: si racconta sia stata ritrovata su una spiaggia di Arzachena. Molto venerata, è simbolo di Luogosanto, borgo di strette vie e case in granito, particolarmente devoto: ospita 22 santuari, tra abitato e campagna - da non perdere quelle san Quirico, di san Leonardo e del villaggio di Santo Stefano -, ed è stato dichiarato ‘città mariana’ dal 2008. All’interno della basilica sono custodite altre opere d’arte, tra cui gli affreschi del Battesimo di Gesù e dei santi Nicolò e Trano, le statue dell’Addolorata statua e di sant’Antonio abate e un caratteristico crocefisso. Il paese è meta di pellegrinaggi. In particolare a maggio, giugno e l’8 settembre, quando si celebra la natività della patrona con la festa manna. All’apertura della porta santa, i riti sono particolarmente solenni. Anche la fondazione del paese risale all’arrivo dei francescani. Il loro antico convento, ristrutturato, ospita il Museum Natività beata Vergine Maria, centro di documentazione del Medioevo in Gallura, che ripercorre le vicende storico-religiose ed espone gli ex voto donati nei secoli alla Madonna bambina. Mentre il museo Agnana documenta la storia degli stazzi, tipici insediamenti rurali. Interessanti edifici storici, vicine alle chiese, sono Palazzo di Baldu e il castello di Balaiana.